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研究确定了人类胚胎“头尾”轴发育的触发因素

时间：2021-06-21 00:00:00 来源：网络整理

研究确定了人类胚胎“头尾”轴发育的触发因素

图片:Zernicka-Goetz教授在实验室。

资料来源:剑桥大学

科学家们已经确定了人类胚胎发育的第7天到第14天的关键分子事件——这是我们发育过程中最神秘、但也是最关键的阶段之一。

妊娠的第二周是胚胎发育或胚胎发生的关键阶段。在此期间发育失败是导致早期妊娠流产的主要原因之一。对它的更多了解将帮助科学家了解它是如何出错的，并采取措施解决问题。

胚胎植入母体子宫之前的胚胎植入期已经在实验室中对人类胚胎进行了广泛研究。在第七天，胚胎必须植入子宫才能存活和发育。人类胚胎植入后，对其发育情况所知甚少，因为无法进行研究。

据2016年报道，Magdalena Zernicka-Goetz教授和她的团队的开创性工作开发了一项技术，可以在植入后在母体外培养人类胚胎。这使得人类胚胎第一次被研究到发育14天。

在一项新的研究中，该团队与威康桑格研究所的同事合作，揭示了胚胎发生的早期阶段在分子水平上发生了什么。他们的发现提供了第一个证据，表明胚胎外的一组细胞，被称为下胚层细胞，向胚胎发送信息，从而启动头尾体轴的发育。

当体轴开始形成时，胚胎的对称结构开始发生变化。一端发展成头部，另一端发展成“尾巴”。

今天发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上的新研究结果显示，参与身体轴形成的分子信号与动物体内的分子信号相似，尽管细胞的位置和组织存在显著差异。

“我们已经揭示了基因表达的模式在发展中胚胎植入后在子宫里,这反映了多个对话之间不同的细胞通过这些早期阶段,随着胚胎的发展”马格达莱纳教授说Zernicka-Goetz在剑桥大学生理学系《发展与神经科学》，也是该报告的资深作者。

她补充说:“我们正在寻找能让头部在胚胎中开始发育的基因对话，并发现它是由下胚层(胚胎外的细胞盘)中的细胞启动的。”它们将信息传递给邻近的胚胎细胞，而胚胎细胞则回应说:‘好了，现在我们把自己放在一边，发育成头部。’”

该研究通过对单个细胞产生的数千个信使RNA分子的密码进行排序，确定了发育中胚胎中的基因对话。他们捕捉到了胚胎在子宫内植入后的进化分子图谱，揭示了随着不同细胞的命运被决定，多能性(胚胎细胞产生未来有机体任何细胞类型的能力)的逐渐丧失。

“我们的目标一直是能够洞悉早期人类胚胎在培养皿中的发育，了解我们的生命是如何开始的。通过将我们的新技术与先进的测序方法相结合，我们深入研究了在人类发展的这个不可思议的阶段发生的关键变化，在这个阶段有很多怀孕不幸失败。”Zernicka-Goetz说。


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